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一种复杂样品中葡萄糖含量的快速测试方法
摘 要：葡萄糖是一种重要的食品配料和药品,医学上已实现葡萄糖含量的快速、准确测试,但在复杂的食品体系中很难实现葡萄糖的快速、准确测试.本文摸索医用葡萄糖测试盒在复杂的食品体系中葡萄糖准确定量的方法,确定了方法的准确性、检测范围、常见物质干扰情况等,建立了一种快速、简便、无干扰的葡萄糖测试方法.
关键词：葡萄糖；快速检测方法；复杂样品
Abstract：Glucose is an important food ingredient and medicine which has been scientifically, fast,accurate test in medical field. But it is difficult to achieve rapid and accurate testing in complex food systems.
This paper explored a rapid test method in complex food system with medical glucose test box and theaccuracy, detection range, the interference were also been discussed. Thus we established a fast, simple,non-interfering glucose test method.
Key words：Glucose; Rapid detection method; Complex samples中图分类号：TP212.2
葡萄糖是人体中一种非常重要的营养元素,也是一种常用的食品配料[1],也是自然界中分布最广且最重要的单糖,更是对生命体至关重要的主要能量来源[2].医学研究表明,人体内葡萄糖含量偏离正常值会导致各类疾,不同个体的人对葡萄糖的摄入量要求不一样[3].因此,医学[4] 和食品[5] 中葡萄糖的准确定量都具有十分重要的意义.
根据测试原理的不同,葡萄糖测试盒可分为葡萄糖氧化酶- 过氧化物酶法、葡萄糖脱氢酶比色法、GOD-POD 比色法[6]、GOD-POD 微板法、己糖激酶微板法等.葡萄糖氧化酶- 过氧化物酶法是基于样本中的葡萄糖经葡萄糖氧化酶作用生成葡萄糖酸和过氧化氢,后者在过氧化物酶的作用下,将还原性4- 氨基安替比林与酚偶联缩合成可被分光光度计测定的醌类化合物,从而被准确定量.
食用葡萄糖的准确测试是对人群进行健康指导的必然要求.目前,食用葡萄糖的国家产品标准[7] 中测试方法为高效液相色谱法（HPLC）,但该设备比较昂贵,并不普及.肉制品[8-9]、饮料等食品中并无葡萄糖含量测试的国家标准,因此开发复杂的食品体系中葡萄糖含量意义重大.
本文选取的是其中特异性最强、抗干扰能力最好的葡萄糖氧化酶- 过氧化物酶法试剂盒测试了在常见食品添加剂体系中的测试效果,方法样品制备简单、测试便捷、线性范围宽、干扰少.
1 实验部分
1.1 仪器
分光光度计-721、水浴锅、徳国Merck Millipore超纯水系统Milli-Q Reference（电阻率5 MΩ·cm）、SARTORIUS GL224-1SCN 电子天平.
1.2 试剂
南京建成生物工程研究所葡萄糖（Glu）测试盒（货号：F006,葡萄糖氧化酶- 过氧化物酶法、2 ～ 8 ℃避光保存）；葡萄糖、蔗糖、三聚磷酸钠、异抗坏血酸钠、柠檬酸钠均购自天津市科密欧化学试剂有限公司；实验用水为二次去离子水.
1.3 实验步骤
①配制工作液.葡萄糖（Glu）测试盒试剂组成及配制：按试剂一（R1）∶试剂二（R2）＝ 1 ∶ 1 的比例进行配制.配好后,4 ℃保存,作为测试的工作液.②酶催化反应.按样本溶液∶工作液等于1 ∶ 100（0.2 ∶ 20）在比色管中混匀,于37 ℃水浴锅中保温15 min,使样本中的葡萄糖经葡萄糖氧化酶作用充分反应.③测试吸光度.在505 nm 波长下,以蒸馏水或者空白管调零,采用1 cm 光径比色测试吸光度,以标准样品的吸光度对浓度作图,得到公式和线性相关系数,将未知样品的吸光度代入公式计算得到含量.
2 结果与讨论
2.1 确定试剂盒测试方法的准确性及线性范围配制浓度分别为0.1、0.5、1.0、2.0、5.0 g/L 的葡萄糖溶液,作为样本,按样本∶工作液等于1 ∶ 100（0.2 ∶ 20）混匀、保温反应后测试吸光度,测试结果见表1.向葡萄糖溶液中加入工作液后快速呈现玫红色,保温15 min 后颜色加深.
以系列分析纯葡萄糖溶液的浓度对吸光度作图,得到一条直线,线性方程为Y等于3.3292x-0.0378,线性相关系数R2等于0.999 9,食用葡萄糖得到的线性方程基本一致,相同浓度的食用葡萄糖吸光度略低,可能与食用葡萄糖主含量仅98% 有关.
2.2 抗干扰能力研究
基于该方法的良好线性,进一步研究该方法的抗干扰能力.具体方法为：将葡萄糖与其他常用食品添加剂组分组合（固定葡萄糖含量5%）,称2 g 含葡萄糖的混合物,溶于100 mL 水中,取0.2 mL 溶液,与20 mL 工作液混合、显色后测试吸光度,对比测试得到葡萄糖含量与真实值之间的差异.除分光光度法外,还采用国标中的高效液相色谱法进行对比.具体数据和结果见表2,表2 中计算值是指根据吸光度计算得到的测试溶液中葡萄糖含量.
以上几种常见组分存在时,低至5% 葡萄糖都可以准确测量.以测试结果除以真实值,得到的本方法准确性在97%~100%,准确性好.本方法抗干扰能力强,在中性至强碱性的范围内没干扰,可能原因是工作液体积远远大于样本,而工作液中添加了pH 7.0 缓冲溶液,可以将整个体系稳定在pH 7.0 左右.
与国标法对比发现,本方法可达到国标方法的准确性.此外,本方法设备易得,标准曲线制备简单、操作简单、抗干扰强,比国标法具有明显的优势.
2.3 重现性研究
以上述4 种复配体系为例,研究本方法的重现性（见表3）.同一样品重复测试4 次,结果的极差均不超过算术平均值的1%,满足食用葡萄糖国标中液相色谱法对于精密度、重现性的要求“在重复性条件下获得两次独立测定结果的绝对值应不超过算术平均值的1%”,重现性良好.
3 结论
本方法无须昂贵设备、简便快捷,可以在30 min内完成检测,准确度和重现性良好,抗干扰能力强,对混合成分中低至5% 的葡萄糖测试可以准确测量,适合生产、研究单位应用,具有极高的实用性和准确度.
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